一種鉆柱清洗裝置以及鉆井系統的制作方法

本實用新型涉及工程設備的清潔領域，具體涉及一種鉆柱清洗裝置以及鉆井系統。

背景技術：

鉆井作業過程中，為了避免鉆具疲勞損傷造成的鉆井事故，需要定期檢查井中鉆具是否存在裂紋等疲勞損傷。但是從井中提出的鉆具表面都覆蓋有大量泥漿，要想檢查鉆具表面，必須先徹底清洗鉆具表面。在野外鉆臺面上清洗鉆具，勞動強度很大，尤其是在寒冷的冬天，清洗鉆具是一件非常辛苦且低效的工作。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的是解決清洗鉆具過程效率低下的問題。

為了完成上述目的，本實用新型提供了一種鉆柱清洗裝置，其包括高壓水泵和沖洗管線，沖洗管線具有主體管線和噴嘴組件，主體管線的上游端與高壓水泵連接，主體管線的下游端與噴嘴組件連接；壓縮空氣供氣管線與主體管線連接。

上述方案的有益效果為：該鉆具清洗裝置在井口四周布置多個噴嘴組件，使用高壓水泵在起鉆過程中完成鉆具表面的清洗工作。鉆具提出井口后，無需清洗就可以直接檢查。在主體管線與壓縮空氣供氣管線的連接處接入壓縮空氣管線，通過壓縮空氣將沖洗管線中的殘留水吹干，可以防止水泵關閉后，沖洗管線被凍。

一個優選的方案是，沖洗管線與高壓水泵的連接位置為第一連接處，主體管線與壓縮空氣供氣管線連接的位置為第二連接處；第一連接處至第二連接處之間設置有第一閥門，第二連接處設置有第一三通，在第一三通與壓縮空氣供氣管線連接的位置設置有第二閥門。

進一步優選的方案是，第一閥門設置在第一三通的第一開口，第二閥門設置在第一三通的第二開口，第二開口與壓縮空氣供氣管線連接；第二閥門包括單向閥和二口二位電磁閥。

再進一步優選的方案是，鉆柱清洗裝置還包括遠程控制器，遠程控制器與高壓水泵、第一閥門、第二閥門電性連接。

上述方案的有益效果為：水泵的啟動、停止、供氣單元的壓縮空氣的接通與關閉均采用遠程控制，控制器就放在司鉆工旁邊。司鉆工在操孔鉆機的同時，就可以輕松完成鉆具的清洗工作，大大降低了鉆井工人的勞動強度，改善了工作環境，提高了鉆井效率。

一個優選的方案是，主體管線依次通過一個第一三通、一個第一閥門與高壓水泵連接，第一三通的一個開口與壓縮空氣供氣管線連接。

上述方案的有益效果為：在寒冷的冬季，這種清洗裝置的難點是解決沖洗管線（主要為主體管線）的防凍問題，因為沖洗管線的跨度比較大，長度長，加熱保溫困難。相比而言，水箱和水泵的加熱保溫則比較容易解決，野外施工可以在水箱、水泵旁邊放置火爐進行加熱即可，還可以給水箱增加加熱裝置。因此，為了解決沖洗管線的防凍問題，我們引入了壓縮空氣供氣管線，利用壓縮空氣將沖洗管線中的殘余水分吹干，這樣的話就要求壓縮空氣的接入點要盡可能靠近高壓水泵的出水口，否則壓縮空氣接入點到高壓水泵出水口之間的管線的防凍問題還是無法解決。因此，上述方案設置的壓縮空氣接入點緊挨著高壓水泵出水口，中間僅有一個閥門和一個三通，即，上述方案采用了技術特征“主體管線依次通過一個第一三通、一個第一閥門與高壓水泵連接，第一三通的一個開口與壓縮空氣供氣管線連接”。

一個優選的方案是，噴嘴組件包括第一噴嘴、第二噴嘴、第三噴嘴和第四噴嘴；主體管線的下游端通過過渡管與噴嘴組件連接，過渡管包括第二三通、第三三通、第四三通、第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管和第六支管；其中，第一支管、第二支管、主體管線通過第二三通連接在一起，第三支管、第四支管和第一支管通過第三三通連接在一起，第五支管、第六支管和第二支管通過第四三通連接在一起；第三支管的下游端與第一噴嘴連接，第四支管的下游端與第二噴嘴連接，第五支管的下游端與第三噴嘴連接；第六支管的下游端與第四噴嘴連接。

一個優選的方案是，在高壓水泵下端的進水管安裝吸水膠管，吸水膠管具有過濾器，吸水膠管的另一端與水箱連接，高壓水泵包括溢流管；水箱和/或主體管線和/或高壓水泵包括加熱器。

上述方案的有益效果為：遇到寒冷天氣，加熱器可以給水箱、沖洗水泵加熱，避免水溫過低造成的不利影響。

本實用新型提供了一種鉆井系統，鉆柱用于設置在礦井內；鉆柱清洗裝置包括高壓水泵、沖洗管線，沖洗管線具有主體管線和噴嘴組件，主體管線的上游端與高壓水泵連接，主體管線的下游端與噴嘴組件連接；噴嘴組件用于設置在礦井的井口。

一個優選的方案是，壓縮空氣供氣管線，與主體管線連接；所述主體管線依次通過一個第一三通、一個第一閥門與所述高壓水泵連接，所述第一三通的一個開口與所述壓縮空氣供氣管線連接。

一個優選的方案是，噴嘴組件包括噴嘴、安裝支座和支撐架，噴嘴依次連接安裝支座和支撐架，支撐架用于設置在鉆機底座上，通過安裝支座和支撐架固定在鉆機底座上，噴嘴的噴射角度為25°至30°，且噴嘴的安裝位置向下傾斜。

一個優選的方案是，沖洗管線與高壓水泵的連接位置為第一連接處，主體管線與壓縮空氣供氣管線連接的位置為第二連接處；第一連接處至第二連接處之間設置有第一閥門，第二連接處設置有第一三通，在第一三通與壓縮空氣供氣管線連接的位置設置有第二閥門；第一閥門設置在第一三通的第一開口，第二閥門設置在第一三通的第二開口，第二開口與壓縮空氣供氣管線連接，第二閥門包括單向閥和二口二位電磁閥；鉆柱清洗裝置還包括遠程控制器，遠程控制器與高壓水泵、第一閥門、第二閥門電性連接；噴嘴組件包括第一噴嘴、第二噴嘴、第三噴嘴和第四噴嘴；主體管線的下游端通過過渡管與噴嘴組件連接，過渡管包括第二三通、第三三通、第四三通、第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管和第六支管；其中，第一支管、第二支管、主體管線通過第二三通連接在一起，第三支管、第四支管和第一支管通過第三三通連接在一起，第五支管、第六支管和第二支管通過第四三通連接在一起；第三支管的下游端與第一噴嘴連接，第四支管的下游端與第二噴嘴連接，第五支管的下游端與第三噴嘴連接；第六支管的下游端與第四噴嘴連接；在高壓水泵下端的進水管安裝吸水膠管，吸水膠管具有過濾器，吸水膠管的另一端與水箱連接，高壓水泵包括溢流管；水箱和/或主體管線和/或高壓水泵包括加熱器。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的鉆柱清洗裝置第一實施例結構示意圖。

圖2是本實用新型的鉆井系統第一實施例結構示意圖。

圖3是本實用新型的鉆井系統第一實施例的噴嘴設置方式的結構示意圖。

附圖標記說明

10、高壓水泵，11、膠管，12、溢流管，14、第一連接處，15、第二連接處，20、沖洗管線，21、主體管線，23、第一三通，24、第一開口，25、第二開口，30、壓縮空氣供氣管線，40、控制器，51、第一噴嘴，52、第二噴嘴，53、第三噴嘴，54、第四噴嘴，62、第二三通、63、第三三通、64、第四三通、71、第一支管，72、第二支管,73、第三支管, 74、第四支管、75、第五支管, 76、第六支管，80、礦井，81、井口，82、支撐架，83、底座，84、噴嘴，85、安裝支座。

具體實施方式

下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

鉆柱清洗裝置第一實施例

如圖1所示，本實施例的鉆柱清洗裝置包括高壓水泵10、沖洗管線20、壓縮空氣供氣管線30和遠程控制器40。

在高壓水泵10下端的進水管安裝吸水膠管，吸水膠管具有過濾器，吸水膠管的另一端與水箱連接。高壓水泵10還包括溢流管12。在溢流管12處安裝例如一個2米長的膠管11，這樣可以防止高壓液體泄壓流出時造成人身傷害，膠管的另一端需放到水箱或者其他絕對安全的位置。水箱、主體管線、高壓水泵包括加熱器，遇到寒冷天氣，加熱器可以給水箱、沖洗水泵加熱。

沖洗管線20具有主體管線21和噴嘴組件。主體管線21的上游端與高壓水泵10連接，主體管線21的下游端與噴嘴組件連接。

壓縮空氣供氣管線30與主體管線21連接。具體地，主體管線21與高壓水泵10的連接位置為第一連接處14，主體管線21與壓縮空氣供氣管線30連接的位置為第二連接處15，第二連接處15設置有第一三通23。第一連接處14至第二連接處15之間設置有第一閥門，第一閥門設置在第一三通23的第一開口24，第二開口25與壓縮空氣供氣管線30連接。其中，第一閥門例如為球閥，球閥連接沖洗管線20和高壓水泵10，是沖洗管線20的總閥門。

在第一三通23與壓縮空氣供氣管線30連接的位置設置有第二閥門，具體地，第二閥門設置在第一三通23的第二開口25。第二閥門包括單向閥和二口二位電磁閥。當正常沖洗時，單向閥和二口二位電磁閥關閉，壓縮空氣供氣管線30不向主體管線21提供氣流。當沖洗完成后需要將主體管線21中的水排出時，打開二口二位電磁閥，帶壓力的氣體打開單向閥，壓縮空氣供氣管線30和主體管線21連通，通過帶壓力的氣體將主體管線21中的液體排出。

遠程控制器40與高壓水泵10、第一閥門、第二閥門電性連接。水泵的啟動、停止、壓縮空氣供氣管線30的壓縮空氣的接通與關閉均采用遠程控制，控制方式可以是有線方式連接，或者采用無線連接方式，例如藍牙、4G通信連接等方式。控制器就放在司鉆工旁邊，司鉆工在操孔鉆機的同時，就可以輕松完成鉆具的清洗工作，大大降低了鉆井工人的勞動強度，改善了工作環境，提高了鉆井效率。

噴嘴組件包括第一噴嘴51、第二噴嘴52、第三噴嘴53和第四噴嘴54。主體管線21的下游端通過過渡管與噴嘴組件連接。過渡管包括第二三通62、第三三通63、第四三通64、第一支管71、第二支管72、第三支管73、第四支管74、第五支管75和第六支管76。

其中，第一支管71、第二支管72、主體管線21通過第二三通62連接在一起。第三支管73、第四支管74和第一支管71通過第三三通63連接在一起。第五支管75、第六支管76和第二支管72通過第四三通64連接在一起。第三支管73的下游端與第一噴嘴51連接，第四支管74的下游端與第二噴嘴52連接，第五支管75的下游端與第三噴嘴53連接，第六支管76的下游端與第四噴嘴54連接。

在一些更優選的實施方式中，高壓水泵為YB-1537C高壓水泵，YB-1537C高壓水泵通過連接軸與電動機連接實現傳動，高壓水泵和電動機通過連接法蘭連接固定在一起，此時的高壓水泵和電動機作為一個整體安裝在底座上。水泵采用日常常見的洗車機水泵，排水量要求大于30L/min，工作壓力大于10Mpa，電機功率大于7.5kW。

在一些更優選的實施方式中，控制器（控制系統）包括水泵電機啟動柜、遠程控制柜以及連接電纜等，其中水泵電機啟動柜和水泵放在一起。直接控制水泵電機的啟動和停止。同時要求水泵電機啟動柜增加變壓器，為遠程控制柜提供直流24V電源。遠程控制柜布置在司鉆工附近，如果鉆機配有司鉆臺，也可以集成到司鉆臺上。遠程控制線路采用直流24V電源，安全可靠。水箱可以使用專用水箱，也可以使用K型鉆塔配重水箱改造。

鉆井系統第一實施例

如圖2所示，本實施例提供了一種鉆井系統，鉆柱用于設置在礦井80內。鉆柱清洗裝置包括高壓水泵10、沖洗管線20，高壓水泵10具有主體管線21和噴嘴組件，主體管線21的上游端與高壓水泵10連接，主體管線21的下游端與噴嘴組件連接。

噴嘴組件設置在礦井80的井口81。壓縮空氣供氣管線30與主體管線21連接。

再結合圖3所示，噴嘴組件包括噴嘴84、安裝支座85和支撐架82，噴嘴84依次連接安裝支座85和支撐架82，支撐架82用于設置在鉆機底座83上。噴嘴84的噴射角度為25°至30°，且噴嘴84的安裝位置向下傾斜，角度例如為15°。

本實施例鉆柱清洗裝置的其它實施方式請參見上述鉆柱清洗裝置第一實施例。

顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。